青枯菌fadP基因功能及噬菌體P2Tb1556基因組學分析.pdf

1、茄科勞爾氏細菌（簡稱青枯菌）是一種世界性重要植物病原細菌，廣泛存在于水體、土壤和非植物寄主中，且寄主范圍廣，能侵染包括茄科植物在內的50多個科的400多種植物，引起植物的青枯病，在熱帶和亞熱帶地區(qū)造成毀滅性的危害，目前尚未有理想的防治藥劑，因此，研究青枯菌并探索青枯病防治的新途徑，具有重要科學意義。
　　本論文首先對青枯菌Tm1401菌株的fadP基因進行克隆及生物信息學分析；采用同源重組雙交換法，構建了 fadP基因缺失突變株及

2、其互補菌株，并通過致病力及相關基礎生物學特性的測定，明確fadP基因在青枯菌致病過程中的作用。根據Tm1401菌株的全基因組序列信息，分析fadP基因的結構，結果顯示，該基因大小為591 bp，共編碼196個氨基酸，與FQY_4、YC45和GMI1000菌株的核酸序列具有99％的相似性。蛋白結構模擬結果表明，Tm1401菌株FadP蛋白的三級結構為同型二聚體。表型測定結果表明，fadP基因缺失突變體ΔfadP與野生菌相比，其生長速率下降

3、，運動性變弱，明顯降低了在番茄上的致病力，產生纖維素酶能力下降，四環(huán)素抗性能力增強，但胞外多糖的產生和煙草上的HR反應沒有顯著差異。
　　為了進一步明確fadP所調控的下游基因，采用Illumina技術測序平臺，對Tm1401和突變體ΔfadP進行轉錄組測序，并比較它們之間基因轉錄水平的差異，測序結果顯示，fadP基因敲除菌株ΔfadP共有848個基因發(fā)生了轉錄豐度改變（FDR≤0.001，|log2Ratio|≥1），其中505

4、個基因上調，343個基因的轉錄受到抑制。同時，對其差異基因進行了GO聚類分析和KEGG聚類分析，結果發(fā)現(xiàn)，這些差異基因涉及生物過程（biological process）、細胞組分（cellular component）、分子功能（molecular function）、代謝通路（metabolic pathways）、生物合成的次級代謝（biosynthesis of secondary metabolites）和雙組分系統(tǒng)（two-

5、component system）等途徑。
　　噬菌體是侵染細菌的病毒，在自然界中廣泛存在，并且被認為是生物圈中數量最多的。本論文中，對一株裂解自青枯菌的噬菌體 P2Tb1556進行了分離鑒定和基因組學分析。結果表明：噬菌體P2Tb1556屬于有尾噬菌體目（Caudovirales）肌尾噬菌體科（Myoviridae），是雙鏈DNA，基因組大于46,508 bp，GC含量為62.329%，基因總數量為65個，有24個基因沒有比對上